الركيزة من الطاقة الشمسية أحادية البلورية

عادةً ما تكون الركيزة الأساسية للخلية الشمسية أحادية البلورية عبارة عن رقاقة رقيقة مصنوعة من بلورة واحدة عالية النقاء من السيليكون. تعمل رقاقة السيليكون هذه بمثابة المادة الأساسية التي تُبنى عليها الطبقات والمكونات المختلفة للخلية الشمسية. يعد اختيار الركيزة أحادية البلورة أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق مستوى عالٍ من الكفاءة في تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية.

فيما يلي بعض النقاط الأساسية حول الركيزة للخلايا الشمسية أحادية البلورية:

السيليكون عالي النقاء: تتكون الركيزة من السيليكون الذي خضع لعملية تنقية لإزالة الشوائب، مما يضمن مستوى عالٍ من النقاء. وهذا أمر ضروري لخصائص أشباه الموصلات للمادة.

البنية البلورية المفردة: السيليكون المستخدم فيها الخلايا الشمسية أحادية البلورية هي بلورة واحدة، مما يعني أن تركيبها الذري مرتب للغاية وموحد في جميع أنحاء الشبكة البلورية بأكملها. وهذا على النقيض من الخلايا الشمسية متعددة البلورات، والتي يتم تصنيعها من بلورات متعددة.

طريقة تشوخرالسكي: غالبًا ما تتم زراعة بلورة السيليكون المستخدمة كركيزة باستخدام طريقة تشوخرالسكي، وهي عملية تتضمن سحب بلورة واحدة ببطء من مصهور السيليكون المنصهر. ينتج عن هذه الطريقة سبيكة أسطوانية كبيرة يتم تقطيع شرائح رقيقة منها لإنتاج الخلايا الشمسية.

التوحيد: يساهم الهيكل البلوري الفردي في توحيد المادة، مما يسمح بخصائص كهربائية متسقة عبر الركيزة بأكملها. هذا التوحيد مفيد لتحقيق الكفاءة والأداء العالي في الخلية الشمسية.

السُمك: الركيزة عادةً ما تكون عبارة عن رقاقة رقيقة، ويمكن أن يختلف السُمك اعتمادًا على التصميم المحدد وعملية التصنيع. غالبًا ما يتم تفضيل الرقائق الرقيقة لتقليل تكاليف المواد وتحسين المرونة.

توفر الركيزة الأساس لإنشاء طبقتين من النوع N وP، وتشكيل الوصلة PN، والوظيفة العامة للخلية الشمسية. يعد الهيكل البلوري الفردي للركيزة عاملاً رئيسياً في الخواص الكهربائية الممتازة للخلايا الشمسية أحادية البلورية، مما يجعلها واحدة من أكثر أنواع الخلايا الشمسية المتاحة كفاءة.